【摘 要】
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湿度与人类的生产、生活密不可分,能够实现湿度的精准测量对各行各业都十分重要,比如医疗设备的保护、农作物的种植、天气变化的监测等等领域。目前大多数的湿度传感器的湿敏材料的导电性不强且耐水性弱,对湿度的检测很难达到精确测量。因此,本论文以高分子聚合物材料壳聚糖（Chitosan,CS）为基体材料,分别制备电阻型壳聚糖（CS）/二氧化锡（Tin-Dioxide,SnO2）湿度传感器,壳聚糖（CS）/氧化
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湿度与人类的生产、生活密不可分,能够实现湿度的精准测量对各行各业都十分重要,比如医疗设备的保护、农作物的种植、天气变化的监测等等领域。目前大多数的湿度传感器的湿敏材料的导电性不强且耐水性弱,对湿度的检测很难达到精确测量。因此,本论文以高分子聚合物材料壳聚糖（Chitosan,CS）为基体材料,分别制备电阻型壳聚糖（CS）/二氧化锡（Tin-Dioxide,SnO2）湿度传感器,壳聚糖（CS）/氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）湿度传感器以及壳聚糖（CS）/氧化石墨烯（GO）/二氧化锡（SnO2）湿度传感器,并研究它们的湿敏性能。本论文的主要工作内容如下:（1）采用溶液共混法和真空蒸发法制备了CS薄膜和CS/SnO2复合敏感薄膜湿度传感器,通过表征手段对纯CS薄膜和CS/SnO2复合薄膜进行表征分析和湿敏特性的测试。结果发现:CS/SnO2复合薄膜的湿敏特性相比纯的CS薄膜得到了很大的改善,CS/SnO2复合薄膜的灵敏度为93.09,纯CS薄膜的灵敏度为45.46,其响应/恢复时间为158s/100s,湿滞值在7%RH左右,具有很好的重复性和稳定性。在相对湿度（RH）较高的情况下其响应度相比纯CS薄膜提高了1.63倍。最后讨论分析湿敏材料的传感机理。（2）通过溶液共混法和刷涂法制备了CS/GO湿度传感器,通过薄膜表征方法对所制备的CS/GO复合薄膜进行了表征分析和性能测试。结果表明,不同质量分数的CS/GO复合材料其响应度和灵敏度有很大不同。其中10wt%的CS/GO的复合薄膜的灵敏度为112.17,湿滞值较低在5%RH左右,响应时间为146s,稳定性和重复性好,并且响应度相对于纯CS也有很大的提高。最后分析了CS/GO复合材料的湿度响应机理。（3）制备了CS/GO/SnO2复合薄膜的湿度传感器,并通过薄膜表征手段对CS/GO/SnO2复合薄膜进行了表征分析和对复合薄膜进行湿度特性的测试,结果表明,CS/GO/SnO2复合薄膜相比CS薄膜,CS/SnO2复合薄膜和CS/GO复合薄膜的湿敏性能有很大的提升。CS/GO/SnO2复合薄膜的灵敏度为113.56,响应/恢复时间为95s/140s,湿滞在2%RH左右,拥有非常好的重复性和稳定性。最后分析了CS/GO/SnO2复合薄膜高灵敏度湿度传感器的湿度敏感响应机理。
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